KR101382187B1

KR101382187B1 - 그린타이어 가류 토러스 드럼

Info

Publication number: KR101382187B1
Application number: KR1020120150956A
Authority: KR
Inventors: 국정호; 이형재
Original assignee: 한국타이어 주식회사
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2014-04-08

Abstract

본 발명은 그린타이어 가류시 가류 블라다(Bladder)를 이용하지 않고 토러스 드럼(Torus drum)을 이용하여 가류하는 그린타이어 가류 토러스 드럼에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 그린타이어 가류시 그린타이어의 내부에 부착된 인너라이너(Inner liner) 고무의 온도편차를 방지하기 위해 공급되는 고온의 N₂가스 공급을 개선시킨 그린타이어 가류 토러스 드럼에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 N₂가스 가열부(1)와 N₂가스 공급배관(2)을 통하여 공급되는 열원인 N₂가스가 센터블럭(3)의 중심축(4)을 거쳐서 사이드 몰드(5)와 트레드 몰드(6) 내에 투입된 그린타이어(7) 내부 인너라이너에 접하는 세그멘트(8)를 가진 토러스 드럼(9) 내로 공급되어 상기 그린타이어(7)를 가류시키는 그린타이어 가류 토러스 드럼에 있어서, 상기 센터블럭(3)의 중심축(4)을 통하여 공급되는 N₂가스는 센터블럭(3)의 상하부에서 중심축(4)을 기준으로 등각도로 배치된 다수 개의 N₂가스 노즐(10)들에 의해 토러스 드럼(9) 내부에 와류방식으로 전달되는 구조로 이루어져 있다.

Description

그린타이어 가류 토러스 드럼{Volcanizing torus drum for green tire}

본 발명은 그린타이어 가류시 가류 블라다(Bladder)를 이용하지 않고 토러스 드럼(Torus drum)을 이용하여 가류하는 그린타이어 가류 토러스 드럼에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 그린타이어 가류시 그린타이어의 내부에 부착된 인너라이너(Inner liner) 고무의 온도편차를 방지하기 위해 공급되는 고온의 N₂가스 공급을 개선시킨 그린타이어 가류 토러스 드럼에 관한 것이다.

일반적으로 타이어 제조분야에서는 타이어 성형공정에서 완성된 그린타이어(Green tire)를 가류금형에 넣고, 내, 외측에서 열과 압력을 가한 상태에서 일정시간 동안 경과시킴으로써 타이어 고무 배합과정에서 혼입된 가류제와 고무분자를 반응시켜 타이어 고무의 안정된 고유성질을 얻도록 하는 가류작업을 실시하고 있다. 이때 미리 설계된 각부의 고무와 보강재 등은 금형 안에서 열 및 압력을 받으면서 일정한 두께와 위치가 결정되게 된다.

종래 가류 브라다(Bladder)를 이용하여 가황을 하는 경우는 성형공정에서 제조된 그린타이어를 가류기로 이동하여 금형에 투입 후 가류하는 방식인데 반하여, 토러스 드럼(Torus Drum)을 이용한 타이어 제조방식은 타이어의 부위별 고무를 토러스 드럼에 인너라이너부터 트레드(Tread)까지 각 부위별 고무를 일정한 폭으로 감아가며 그린타이어를 성형하고, 가류금형에 토러스 드럼까지 같이 투입되어 고온의 N₂가스만 공급하여 가류하는 방식이다.

특히, 타이어의 인너라이너(Inner liner)부는 타이어의 공기압을 일정하게 유지하기 위한 내공기 투과성이 매우 중요하다. 내공기 투과성을 유지 및 향상시키기 위해서는 인너라이너 층의 두께는 1㎜ 이상이 되어야 하고, 이는 타이어 질량을 증대시키는 큰 원인으로 되어 왔다. 그린타이어 내부에 부재로 사용된 인너라이너(Inner liner)는 가류 공정을 거치면서 두께의 변화가 발생하게 된다. 토러스 드럼을 이용하여 제조된 그린타이어를 가류기에 투입하고 가류할 경우 토러스 드럼의 표면이 일정 온도수준까지 도달하기까지 내부에서 공급되는 열원의 손실이 발생하며 열원의 공급 위치에 따라 타이어의 인너라이너부의 상, 하 온도편차가 발생하여 가류품도를 저하시키는 문제점을 갖고 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 토러스 드럼을 이용하여 가류되는 그린타이어의 전기 가류시 열원인 N₂가스가 공급되는 방향개선을 통해 그린타이어의 인너라이너 상하부 온도편차를 저감시키어 양질의 가류품도를 구현해 낼 수 있는 그린타이어 가류 토러스 드럼을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 N₂가스 가열부와 N₂가스 공급배관을 통하여 공급되는 고온의 N₂가스가 센터블럭의 중심축을 거쳐서 사이드 몰드와 트레드 몰드 내에 투입된 그린타이어의 내부에 접하는 세그멘트(Segment)를 가진 토러스 드럼 내로 공급되어 상기 그린타이어를 가류시키는 그린타이어 가류 토러스 드럼에 있어서, 상기 센터블럭의 중심축을 통하여 공급되는 열원의 N₂가스는 센터블럭의 상하부에서 중심축을 기준으로 등각도로 배치된 N₂가스 노즐들에 의해 와류방식으로 공급되는 구조로 되어 있다.

이러한 본 발명에 따른 그린타이어 가류 토러스 드럼은 상기 센터블럭의 상하부에 설치된 N₂가스 노즐들에 의해서 공급되는 고온의 N₂가스가 와류방식으로 토러스 드럼 내부로 공급됨에 따라 그린타이어 내측에 부착되는 인너라이너의 상하 측으로 골고루 전달되어 상기 인너라이너의 온도편차를 저감시킬 수 있기에 그린타이어의 가류품도가 개선 되어진다.

도 1은 본 발명에 따른 그린타이어 가류 트러스 드럼(Torus drum) 내부를 보여주는 단면도,
도 2는 본 발명의 요부인 센터블록의 확대 측면도,
도 3은 본 발명의 요부인 열원 분사노즐의 설치상태를 보여주는 센터블럭의 확대 평면도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 토러스 드럼의 전체 구조를 보여주는 단면도이고, 도 2와 도 3은 본 발명의 요부인 센터블록에서 N₂가스 노즐들의 설치상태를 보여주는 도면들이다.

본 발명은 도면에 도시된 바와 같이 N₂가스 가열부(1)와 N₂가스 공급배관(2)을 통하여 공급되는 열원인 N₂가스가 센터블럭(3)의 중심축(4)을 거쳐서 사이드 몰드(5)와 트레드 몰드(6) 내에 투입된 그린타이어(7) 내부 인너라이너에 접하는 세그멘트(8)를 가진 토러스 드럼(9) 내로 공급되어 상기 그린타이어(7)를 가류시키는 그린타이어 가류 토러스 드럼에 있어서, 상기 센터블럭(3)의 중심축(4)을 통하여 공급되는 N₂가스는 센터블럭(3)의 상하부에서 중심축(4)을 기준으로 등각도로 배치된 다수 개의 N₂가스 노즐(10)들에 의해 토러스 드럼(9) 내부에 와류방식으로 전달되는 구조로 되어 있다.

여기서 상기 센터블럭(3)에 장착되는 N₂가스 노즐(10)들은 토러스 드럼(9)의 세그멘트(8) 내측까지 열원인 N₂가스가 공급되도록 센터블럭(3)의 공급구멍(11)에서 탈부착이 가능하도록 연장 설치된다.

그리고 알루미늄 재질로 제작된 토러스 드럼(9)의 각 세그멘트(8)는 열원인 N₂가스가 원활한 흐름을 유지할 수 있도록 그린타이어(7) 가류시 가해지는 열원압력을 지지하는 수준 내에서 중심축(4)의 간섭이 최소화되도록 되어 있다.

한편, 상기 N₂가스 가열부(1)를 통해 생성 공급되는 고온의 N₂가스는 토러스 드럼(9)의 N₂가스 공급배관(2)을 통하여 토러스 드럼(9)의 내측으로 유입되고, 센터블럭(3)의 중심축(4)에서 상하측 세그멘트(8) 방향으로 연장 설치되는 N₂가스 노즐(10)에 의하여 토러스 드럼(9)의 상하측 내부로 와류방식으로 공급되어 그린타이어(7)를 가류시키게 된다.

이 같이 토러스 드럼(9)에 공급되는 N₂가스의 와류작용으로 인해 가류시 상기 토러스 드럼(9)에 접한 그린타이어(7)의 인너라이너 상하측 온도편차를 감소시킬 수 있는데, 하기 그래프 1은 일반적인 토러스 드럼에서 열원인 N₂가스 공급시 그린타이어의 인너라이너 상하측 온도편차 결과 그래프이고, 그래프 2는 본 발명의 토러스 드럼을 통한 그린타이어의 인너라이너 상하측 온도편차 그래프로서, 종래 토러스 드럼은 인너라이너의 상하측 온도편차가 약 20℃ ~ 40℃의 차이를 보이고 있으나, 본 발명 토러스 드럼은 인너라이너의 상하측의 온도편차가 약 5℃ 미만으로 감소됨을 알 수 있기에 그린타이어 가류시 가류품도를 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.

◎ 그린타이어의 인너라이너 상, 하측 온도편차 감소결과 그래프

그래프 1. 종래 토러스 드럼 : 온도편차 약 20℃ ~ 40℃

그래프 2. 본 발명 토러스 드럼 : 온도편차 약 5℃ 미만

1 : N₂가스 가열부, 2 : N₂가스 공급배관,
3 : 센터블럭, 4 : 중심축,
5 : 사이드 몰드(Side mold), 6 : 트레드 몰드(Tread mold),
7 : 그린타이어, 8 : 세그멘트(Segment),
9 : 토러스 드럼(Torus drum), 10 : N₂가스 노즐.

Claims

N₂가스 가열부(1)와 N₂가스 공급배관(2)을 통하여 공급되는 열원인 N₂가스가 센터블럭(3)의 중심축(4)을 거쳐서 사이드 몰드(5)와 트레드 몰드(6) 내에 투입된 그린타이어(7) 내부 인너라이너에 접하는 세그멘트(8)를 가진 토러스 드럼(9) 내로 공급되어 상기 그린타이어(7)를 가류시키기 위해 상기 센터블럭(3)의 중심축(4)을 통하여 공급되는 N₂가스는 센터블럭(3)의 상하부에서 중심축(4)을 기준으로 등각도로 배치된 다수 개의 N₂가스 노즐(10)들에 의해 토러스 드럼(9) 내부에 와류방식으로 전달되도록 이루어진 그린타이어 가류 토러스 드럼에 있어서,
상기 센터블럭(3)에 장착되는 N₂가스 노즐(10)들은 토러스 드럼(9)의 세그멘트(8) 내측까지 열원인 N₂가스가 공급되도록 센터블럭(3)의 공급구멍(11)에서 탈부착이 가능하도록 연장 설치되는 것을 특징으로 하는 그린타이어 가류 토러스 드럼.
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